Campo elétrico e potencial elétrico

Question 1

Como o conceito de campo elétrico se relaciona com o potencial elétrico?

Answer 1

• Campo elétrico (E): É uma região ao redor de uma carga onde uma força elétrica é exercida sobre outras cargas. O campo elétrico é definido como a força F por unidade de carga
  q.
• Fórmula: E = f/q
• Para uma carga pontual Q¹, o campo elétrico a uma distância r é dado por:

E = k(e embaixo) Q/r²

Onde k(e embaixo) é a constante eletrostática (8,99 x 10(9 em cima) N m²/C²)

• Potencial elétrico (V): É a quantidade de trabalho necessário para mover uma unidade de carga de um ponto de referência (geralmente infinito) até um ponto específico no campo elétrico. O potencial elétrico é definido em termos de energia por unidade de carga.
• Fórmula: V = U/q, onde U é a energia potencial elétrica.
• Para uma carga pontual Q, o o potencial elétrico a uma distância r é dado por:
  V = k(e embaixo) Q/R

Onde K(e embaixo) é a constante eletrostática.

Question 2

Como você pode calcular o campo e o potencial elétrico em torno de uma carga pontual?

Answer 2

Relação entre campo e potencial: O campo elétrico é o gradiente negativo do potencial elétrico. Em termos matemáticos:

E = -∇V

Ou, em uma direção radial para uma carga pontual:

E = -dV/dr

Para uma carga pontual, o campo e o potencial estão relacionados por:
E = - (d/dr) ((k(e embaixo)Q/r)) = k(e embaixo) Q/r²

Esses conceitos são fundamentais para entender como as cargas elétricas influenciam o espaço ao seu redor e como a energia potencial é associada ao trabalho necessário para mover cargas dentro desse campo.